[发明专利]驱动机构、机器人设备测量和控制方法及部件制造方法

说明书

驱动机构、机器人设备测量和控制方法及部件制造方法。正确地检测在机器人臂的关节处的传感器检测误差。机器人臂的接合连杆的关节结构包括用于确定作用在连杆之间的力的传感器。产生关节的驱动力的驱动设备包括第一和第二驱动部分。约束在关节的驱动方向上可移动并且在其它方向上不可移动的关节的约束部分包括在关节的驱动方向上相对于彼此可移动的第一和第二支撑部分。驱动设备的驱动部分固定至连杆，并且约束部分的支撑部分固定至连杆。另外，约束部分的支撑部分固定至驱动设备的驱动部分。传感器被固定以将支撑部分与连杆连接。

本申请是申请日为2016年10月27日、申请号为201610970172.0、发明名称为“驱动机构、机器人设备测量和控制方法及部件制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种驱动机构、机器人设备测量方法和机器人设备控制方法、以及部件制造方法，其中，驱动机构包括传感器，该传感器测量作用在接合至驱动机构的连杆上的力。

背景技术

近年来，多关节机器人已经用在各种工业产品生产线上。然而，存在难以用多关节机器人执行的许多过程。例如，在用于装配例如汽车部件的生产线上，多关节机器人广泛用在特别是几百克到几千克的载荷施加到部件上的过程中。另外的方面，在执行要求提供至部件的载荷为大约几克的过程(例如工件(包括例如软的物体、轻质物体或者低强度构件)的附接)以及执行用于提供与多关节机器人的精确配合的过程中存在各种困难。

如上所述，在不能够用多关节机器人执行的过程中，目前，使用专门用于这些过程的专用设备或者工具来代替多关节机器人。然而，这些专用设备或工具被设计或制造为仅仅用于特别的过程或者待处理的工件，并且因此，存在下述问题，即，在这种类型的设备或工具被实际制备以及例如生产线启动之前，消耗大量的时间和成本。

因此，存在使用通用的多关节机器人而不是专用装置和/或专用工具来执行处理易碎工件的过程的需要，其中，所述易碎工件例如包括诸如上面提到的软的物体、轻质物体或者低强度构件。

在处理包括诸如上面提到的软的物体、轻质物体或者低强度构件的工件的情况下，例如，为了防止工件的破坏或变形，不能够使得大的力作用在工件上。因此，如果这种类型的工件被用多关节机器人操纵，则必须经由关节或连杆以高精度控制作用在工件上的力。

例如，常规地已知这样一种构造，在所述构造中，力传感器与附接到多关节机器人的远端的末端执行器(诸如手或者夹持器)一起设置。来自该力传感器的输出值被反馈以用于末端执行器的驱动控制，由此，作用在工件上的力可以被控制。另外，除了在远端处的末端执行器以外，例如，可设想到作用在多关节机器人的臂中所包括的各个连杆上的力被测量并且被反馈以用于多关节机器人的驱动控制。特别地，作用在机器人臂的连杆上的力中的必须被测量以用于进行多关节机器人的高精度驱动控制的力是围绕驱动轴线作用的转矩。

作为用于检测作用在诸如上面提及的臂的连杆上的转矩的手段，提出了转矩传感器安装在机器人臂的关节上的构造(例如，日本特开专利No.2011-72186)。

作用在连杆自身上的重力、惯性力和/或科里奥利(Coriolis)力，和/或来自相邻连杆的力根据臂的运动作用在多关节机器人臂的关节上。例如，作用在关节上的力包括：在关节的驱动轴为z轴的直角坐标系中，在六个方向上的力的合力的相应分量，所述在六个方向上的力包括在三个坐标轴方向上的平移力以及围绕三个坐标轴的旋转力。在下文中，在六个方向上的力中，在围绕关节的驱动轴作用的力以外的五个方向上作用的力称为在另外的轴向方向上的力。

另外的方面，在多关节机器人臂的驱动控制中，例如，围绕关节的驱动轴的力

(该力作用在连杆上)

被检测并且被反馈以用于关节的驱动。因此，期望安装在关节上的力传感器能够正确地检测围绕关节的驱动轴的力，其中，该力作用在接合至关节的连杆上。